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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2025 November Paper 31 Q1

A Level / CIE / P3

CIE 9709 2025 Nov Paper 31 Paper · Question 1

题目

Problem

Find the exact value of ∫12ln⁡3x dx\displaystyle\int_1^2\ln3x\,\mathrm{d}x. Give your answer in the form a+ln⁡ba+\ln b, where aa and bb are integers.

(4)
题目中文翻译

求 ∫12ln⁡3x dx\displaystyle\int_1^2\ln3x\,\mathrm{d}x 的精确值。答案写成 a+ln⁡ba+\ln b 的形式,其中 aa 和 bb 为整数。

(4)
原卷通用作答要求

Answer all questions. You should use a calculator where appropriate.

You must show all necessary working clearly; no marks will be given for unsupported answers from a calculator.

Give non-exact numerical answers correct to 3 significant figures, or 1 decimal place for angles in degrees, unless a different level of accuracy is specified in the question.

请回答所有题目。适当时应使用计算器。必须清楚展示所有必要的计算过程;仅给出计算器答案而没有过程,不予评分。除非题目另有精度要求,非精确数值答案保留 3 位有效数字,以度为单位的角度保留 1 位小数。

解答

解法一

思路

展开

把对数看成需要求导的部分,另一部分取一,用分部积分。代入上下限后用对数法则合并。

答题过程

展开

Using integration by parts with u=ln⁡(3x)u=\ln(3x) and dv=dx\mathrm{d}v=\mathrm{d}x,

∫ln⁡(3x) dx= xln⁡(3x)−∫x1x dx= xln⁡(3x)−x+C.\begin{align*} \int\ln(3x)\,\mathrm{d}x =&\,x\ln(3x)-\int x\frac1x\,\mathrm{d}x\\[4mm] =&\,x\ln(3x)-x+C. \end{align*}

Hence

∫12ln⁡(3x) dx= (2ln⁡6−2)−(ln⁡3−1)= −1+ln⁡363= −1+ln⁡12.\begin{align*} \int_1^2\ln(3x)\,\mathrm{d}x =&\,(2\ln6-2)-(\ln3-1)\\ =&\,-1+\ln\frac{36}{3}\\ =&\,\boxed{-1+\ln12}. \end{align*}